MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH................................................................................................................................................................i
DANH MỤC BẢNG.............................................................................................................................................................ii
LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TẢI ĐẦU KÉO HD700....................................................3
1.1. Tổng quan về ô tô tải đầu kéo HD700..........................................................................................................................3
1.1.1 Giới thiệu chung về ô tô tải đầu kéo HD700...............................................................................................................3
1.1.2 Thông số kỹ thuật xe ô tô tải đầu kéo HD700.............................................................................................................7
1.2 Khái quát sơ đồ hệ thống phanh khí nén ô tô tải đầu kéo HD700...............................................................................12
1.2.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống phanh khí nén ô tô tải đầu kéo HD700...........................................................................12
1.2.2. Nguồn cung cấp khí nén .........................................................................................................................................12
1.2.3. Van phanh hai tầng .................................................................................................................................................15
1.2.4 Bộ điều hòa lực phanh .............................................................................................................................................19
1.2.5. Bầu phanh tích năng ...............................................................................................................................................24
1.2.6. Bầu phanh đơn:…………………………....................................................................................……………………...22
CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG PHANH Ô TÔ TẢI ĐẦU KÉO HD700......25
2.1. Moment phanh theo điều kiện bám.............................................................................................................................26
2.1.1. Số liệu đã biết…………………………………………................................................................................……....…..26
2.1.2. Xác định tọa độ trọng tâm a, b.................................................................................................................................26
2.1.3. Xác định mô men phanh yêu cầu............................................................................................................................29
2.2 Xác định momen mà cơ cấu phanh sinh ra.................................................................................................................31
2.2.1. Các số liệu cơ bản …………………………………............................................................................…………....…31
2.2.2. Tính toán hiệu quả phanh.......................................................................................................................................36
2.2.3. Gia tốc chậm dần khi phanh....................................................................................................................................37
2.2.4. Thời gian phanh…………………………………..............................................................................…………….…...38
2.2.5. Quãng đường phanh ..............................................................................................................................................38
2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả phanh ô tô tải đầu kéo HD700 .........................................................39
2.3.1. Cơ sở lý thuyết………………………………….........................................................................................................39
2.3.2. Thời gian phanh………………………………………...............................................................................…….……..42
2.3.3. Quãng đường phanh...............................................................................................................................................42
2.3.4. Ảnh hưởng của thông số về hệ thống phanh..........................................................................................................42
2.3.5 Ảnh hưởng thông số về điều kiện đường................................................................................................................44
2.3.6. Ảnh hưởng thông số về điều kiện sử dụng.............................................................................................................47
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TẢI ĐẦU KÉO HD700..............................................50
3.1. Một số lưu ý trong quá trình khai thác, sử dụng........................................................................................................50
3.1.1. Trước khi đưa ô tô vào sử dụng.............................................................................................................................50
3.1.2. Trong quá trình ô tô chuyển động trên đường........................................................................................................50
3.2. Những hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh khí nén........................................................................................51
3.3. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh khí nén............................................................................................................54
3.3.1. Bảo dưỡng thường xuyên......................................................................................................................................54
3.3.2. Bảo dưỡng định kỳ cấp 1.......................................................................................................................................54
3.3.3. Bảo dưỡng định kỳ cấp 2.......................................................................................................................................55
3.4. Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống phanh khí nén............................................................................................................55
3.4.1. Kiểm tra các hành trình bàn đạp phanh.................................................................................................................55
3.4.2. Kiểm tra điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh...........................................................................................56
3.4.3. Kiểm tra máy nén khí.............................................................................................................................................58
3.4.4. Kiểm tra bình chứa khí nén, đường ống dẫn khí và độ hở các van.......................................................................59
3.4.5. Kiểm tra bầu phanh ...............................................................................................................................................60
3.4.6. Kiểm tra, điều chỉnh phanh tay...............................................................................................................................60
3.4.7. Kiểm tra hiệu quả phanh của hệ thống phanh công tác.........................................................................................61
3.4.8. Những chú ý khi kiểm tra hệ thống phanh.............................................................................................................61
3.4.9. Những chú ý khi đưa vào khai thác, sử dụng........................................................................................................62
KẾT LUẬN.......................................................................................................................................................................64
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................................................................65
LỜI NÓI ĐẦU
Với sự phát triển của nền kinh tế hiện nay, hầu hết tất cả các ngành công nghiệp trên thế giới đã và đang phát triển nhanh với tốc độ chóng mặt. Trong số đó, phải kể đến ngành công nghiệp chế tạo ô tô, phát triển vượt bậc cả về số lượng và chất lượng. Ô tô đã trở thành một phương tiện vận chuyển chủ yếu phục vụ đi lại của con người và chuyên chở hàng hóa. Do mật độ ô tô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết luôn phải quan tâm.
Ở nước ta ô tô đã trở thành phương tiện giao thông vận tải quan trọng và chiếm tỉ trọng lớn trong ngành giao thông vận tải nói chung và trong quân sự nói riêng. Đặc biệt đối với các loại ô tô quân sự phải thường xuyên hoạt động trên đường rừng núi, đèo dốc. Hầu hết các loại xe này đã qua nhiều năm sử dụng, chất lượng đã xuống cấp, chính vì vậy mà vấn đề an toàn khi tham gia giao thông phải được quan tâm hàng đầu.
Hệ thống an toàn chuyển động của ô tô là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng khai thác ô tô quân sự, nó được đánh giá cụ thể bằng hiệu quả của hệ thống phanh. Trong thời gian gần đây việc nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống phanh trên ô tô rất được chú ý và quan tâm nhiều, đồng thời lưu lượng tham gia giao thông ngày càng nhiều, hệ thống phanh đảm bảo cho phép nâng cao vận tốc trung bình của xe, và an toàn trong khi tham gia giao thông. Hệ thống phanh có đảm bảo độ tin cậy mới góp phần cho người lái xe điều khiển xe dễ dàng và linh hoạt, đồng thời duy trì được tốc độ của xe trên mọi địa hình khác nhau. Trong thực tế việc khai thác sử dụng ô tô ở Việt Nam trong những năm qua cho thấy điều kiện khí hậu thời tiết: địa hình khi tham gia giao thông và điều kiện chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng còn nhiều hạn chế, do đó hệ thống phanh còn xảy ra một số hư hỏng mang tính chất đặc thù, dẫn đến việc sử dụng xe còn gặp khó khăn nhất định.
Tôi được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả phanh ô tô tải đầu kéo HD700”. Mục đích của đồ án này là tìm hiểu chung về hệ thống phanh khí nén, phân tích đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh khí nén, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả phanh, từ đó đưa ra những phân tích đánh giá và hướng dẫn sử dụng hệ thống phanh đó một cách hiệu quả, giúp cho việc khai thác sử dụng được tốt hơn, nâng cao hiệu quả và tuổi thọ, tăng được khả năng an toàn của ô tô trong mọi điều kiện sử dụng.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp cùng với sự cố gắng của bản thân và sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo : ThS ............., tôi đã thực hiện xong đồ án tốt nghiệp này. Tuy nhiên do trình độ thực tế còn chưa vững nên đồ án cũng không khỏi có những chỗ còn thiếu sót. Vì vậy, tôi rất mong được sự chỉ bảo của các thầy giáo và sự đóng góp của các đồng chí để bản thân tôi tiếp tục hoàn thiện phục vụ cho quá trình công tác ở đơn vị sau này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TẢI ĐẦU KÉO HD700
1.1. Tổng quan về ô tô tải đầu kéo HD700
1.1.1 Giới thiệu chung về ô tô tải đầu kéo HD700
Thị trường xe tải nói chung và thị trường xe đầu kéo nói riêng hiện nay ngày càng đa dạng với sự góp mặt của nhiều thương hiệu nổi tiếng, trong đó tiêu biểu nhất phải kể đến Hyundai - một trong những ông lớn trong thị trường ô tô tại Việt Nam, với rất nhiều chủng loại và tải trọng, mẫu mã. Dòng xe đầu kéo Huyndai HD700 sở hữu những đường nét thiết kế đẹp mắt, ấn tượng từ mọi góc độ. Về tính thẩm mỹ đều đáp ứng được yêu cầu ngay cả những người dùng khó tính nhất. Sở hữu chiều dài cơ sở là 3050 + 1300 mm, kích thước tổng quát (dài x rộng x cao) của xe lần lượt là 6725 x 2495 x 3130 mm. Xe có khả năng vượt chướng ngại vật khá tốt nhờ được thiết kế khoảng sáng gầm rộng 250 mm.
Ngoài ra, thế hệ động cơ diesel D6AC này sử dụng kim phun trực tiếp vào xy lanh cùng cơ cấu van biến thiên tốc độ giúp tăng hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu và đáp ứng sự tăng tốc mà vẫn đảm bảo được tiết kiệm nhiên liệu tối ưu nhất.
Cabin HD700 được thiết kế đặt trên hệ thống giảm chấn lò xo treo giúp giảm sốc và các rung động khi xe di chuyển, giúp bảo vệ Cabin tốt hơn và giảm mệt mỏi cho tài xế trên đường. Ngoài ra xe có góc lật cabin 45 độ giúp dễ tiếp cận động cơ để sửa chữa, bảo dưỡng.
Hệ thống phanh khí nén được sử dụng trên các ô tô vận tải hạng trung, hạng nặng. Để dẫn động cơ cấu phanh, người ta sử dụng năng lượng khí nén, lái xe chỉ cần sinh lực để điều khiển van phân phối khí nén. Điều này cho phép giảm nhẹ sức lao động của người lái và có thể tạo được lực lớn mà không cần lực tác động lên bàn đạp phanh lớn. Dẫn động phanh bằng khí nén đảm bảo được tỷ lệ giữa cường độ phanh và lực tác động lên bàn đạp phanh chính xác, bố trí các đường ống của dẫn động phanh đến rơ moóc đơn giản. Tuy nhiên, so với dẫn động phanh bằng thủy lực, dẫn động phanh bằng khí nén cồng kềnh hơn, phức tạp hơn, thời gian chậm tác dụng lớn.
1.1.2 Thông số kỹ thuật xe ô tô tải đầu kéo HD700
Thông số kỹ thuật xe ô tô tải đầu kéo HD700 như bảng 1.1.
1.2 Khái quát sơ đồ hệ thống phanh khí nén ô tô tải đầu kéo HD700
1.2.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống phanh khí nén ô tô tải đầu kéo HD700
Sơ đồ nguyên lý hệ thống dẫn động phanh nén như hình 1.6.
1.2.2. Nguồn cung cấp khí nén
a. Máy khí nén
Nguồn cung cấp khí nén gồm: Máy nén khí, bộ điều chỉnh áp suất, bộ lọc nước và làm khô khí, cụm van chia và van bảo vệ nhiều cửa, bình chứa khí nén.
Chức năng chính của phần cung cấp khí nén.
Hút không khí từ bên ngoài khí quyển, nén không khí tới áp suất cần thiết, lọc hơi nước có trong khí nén, tạo khí khô đảm bảo cung cấp cho hệ thống phanh một lượng khí nén có đủ áp suất và lưu lượng để làm việc.
b. Bộ lọc hơi và sấy khô
Khí nén do máy nén khí tạo ra có chứa hơi ẩm do nhiệt độ cao và đồng thời cũng có thể chứa cả dầu bôi trơn. Cần loại bỏ những tạp chất này. Đặc biệt, hơi ẩm có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng cho hệ thống. Nếu khí nén chứa hơi ẩm, ở nhiệt độ đóng băng, đường dẫn khí có thể bị tắc do hơi ẩm đóng băng.
Khí nén do máy nén khí tạo ra đi vào cửa hút, sau đó khí đi vào tấm lọc và tấm lọc hình khuyên, tại thời điểm này các hạt lớn và dầu được hút vào. Khí sạch chảy vào lõi hút ẩm và hầu như toàn bộ độ ẩm trong khí nén được hút vào. Khí khô và sạch chảy vào bình xả khí đầu tiên rồi đến bình khí chính thông qua van một chiều.
Nếu áp suất khí trong bình khí đạt đến áp suất thiết lập tối đa, pít-tông cụm điều chỉnh được hỗ trợ bằng lò xo sẽ di chuyển sang bên phải. Khí nén chảy qua đường dẫn khí và nằm ở phần trên của pít-tông xả khí. Pít-tông xả khí di chuyển xuống phía dưới bằng khí nén và chân van A sẽ mở.
1.2.3. Van phanh hai tầng
a. Công dụng
Van phanh 2 tầng dùng để điều khiển cơ cấu chấp hành của hệ thống phanh công tác của xe kéo và dẫn động phanh liên hợp ra rơ moóc khi dùng dẫn động riêng phanh cầu trước và phanh cầu sau.
b. Kết cấu
Cụm bàn đạp:
Bàn đạp phanh 22 có cơ cấu hoạt động kiểu đòn bẩy với điểm tựa O nằm trên nắp van phanh 17. Điểm thấp nhất của bàn đạp bị hạn chế bởi vít điều chỉnh 18, đầu kia là chốt quay 20. Vít 18 tỳ vào nắp 17 để hạn chế hành trình của chốt quay khi nhả phanh, đồng thời là cơ cấu điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp.
Rà phanh là quá trình phanh xe và duy trì phanh ở một mức độ nhất định nhằm giữ ô tô ở tốc độ nào đó. Khi rà phanh, ban đầu người lái phanh xe bằng cách tăng dần lực điều khiển bàn đạp, sau đó không tăng và giữ nguyên bàn đạp ở vị trí nào đó.
Khi người lái tăng dần lực bàn đạp, các van cấp khí đang mở rộng dần và tạo điều kiện cho tăng dần áp suất sau van. Áp suất khí nén thông qua các lỗ nhỏ tăng dần, tác dụng lên mặt dưới của piston 15 và mặt trên của piston 4.
Khi một dòng phanh bị hỏng:
Van phân phối hai dòng còn cho phép làm việc khi bị hỏng một dòng phanh bất kì, tuy nhiên hiệu quả phanh sẽ kém hơn.
Khi dòng phanh sau bị hỏng: Giả thiết dòng khí P1 mất áp suất, hành trình của bàn đạp phanh vẫn phải khắc phục hết khe hở để đóng van xả của cụm van trên khí nén và mở van thông đường P1 sang B1, sau đó đẩy tiếp piston 4 đi xuống, mở van nạp khí từ đường P2 sang B2. Nhưng do không có áp suất hỗ trợ mở cụm van dưới của dòng phanh sau (phía trên), do vậy hành trình và lực bàn đạp yêu cầu lớn hơn.
1.2.4 Bộ điều hòa lực phanh
a. Công dụng
Bộ tự động điều hoà lực phanh dùng để tự động thay đổi áp suất khí nén trong các bầu phanh các bánh xe hai cầu sau tuỳ thuộc vào tải trọng tác dụng lên các bầu khi phanh. Nhờ vậy tăng được khả năng bám của bánh xe với đường, cho phép bảo đảm ổn định chuyển động của ô tô khi phanh.
b. Kết cấu
Bộ điều hoà lực phanh cấu tạo gồm: Van 1, cần đẩy 4 của van cùng với cơ cấu dẫn động (khớp cầu 7), pít tông 2 với các cách nghiêng 3, màng 6 nối với pít tông 2 và được ép vào phần trên và dưới của thân, pít tông 8, pít tông dẫn hướng 9 của cần đẩy 4 của van, giá 10 cùng với các cánh nghiêng 11 và ống nối ghép 12. Các cánh nghiêng 3 của pít tông và của giá có chiều ngược nhau so với trục pít tông. Theo ống nối ghép 12, khí nén đi vào dưới pít tông 8.
c. Nguyên lý làm việc:
Ở vị trí ban đầu, van 1 dưới tác dụng của lò xo ép đế trong pít tông 2. Cửa I được ngăn cách với cửa II và nối thông khí quyển qua tầng trên của van phanh. Các bầu phanh của các bánh xe sau thông với cửa II, cần đẩy rỗng 4 và cửa III được thông với khí quyển.
Khi phanh khí nén được cung cấp từ tầng trên của van phanh đến cửa I
của bộ điều hoà lực phanh, làm pít tông 2 chuyển dịch xuống dưới. Khi đó van 1 ép vào đế xả của cần đẩy 4 và cửa II được ngăn cách với cửa khí quyển III. Pít tông tiếp tục chuyển dịch làm cho van 1 tách khỏi đế trong pít tông 2. Khí nén từ cửa I đi đến cửa II và tiếp tục đến các bầu phanh của bánh xe sau, đồng thời khí nén cũng qua khe hở vòng giữa pít tông 2 và pít tông dẫn hướng đi vào khoang dưới màng 6.
Khi tải trọng tác dụng lên cầu xe là lớn nhất, khoảng cách giữa các cầu và bộ điều hoà lực phanh nhỏ nhất. Cần 5 và cần đẩy ở vị trí trên cùng. Sự cung cấp khí nén đến cửa II không đáng kể do pít tông 2 chuyển dịch xuống dưới một lượng rất nhỏ mà cánh nghiêng 3 của pít tông thấp hơn các cánh 11 của giá 10. Khi đó màng 6 dưới tác dụng của khí nén chỉ tỳ vào các cánh của giá và áp lực không truyền sang pít tông 2.
1.2.6. Bầu phanh đơn:
Cấu tạo của bầu phanh đơn dạng màng gồm: hai nửa vỏ của bầu phanh 1,7. Màng cao su 5 bố trí giữa hai nửa vỏ, chia bầu phanh thành hai khoang. Khoang trên có cửa P dẫn khí nén từ van phân phối đến, khoang dưới có lỗ thông R với khí quyển. Lò xo hồi vị 2 có tác dụng đẩy màng 5 về vị trí ban đầu khi không phanh.
Nguyên lý làm việc:
Khi không phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2, màng 5 ở vị trí tận cùng phía trên. Khi phanh, khí nén có áp suất cao được dẫn tới khoang trên của bầu phanh qua lỗ P, đẩy màng 5 và đòn đẩy 6 dịch chuyển về xuống dưới, thực hiện sự xoay cam quay trong cơ cấu phanh.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương vào việc trình bày và phân tích các đặc điểm kết cấu của hệ thống phanh ô tô tải đầu kéo HD700. Chúng ta đã đi sâu vào cấu tạo và các thành phần cơ bản của hệ thống phanh, từ bộ phận chính đến các bộ phận đi kèm của hệ thống phanh như bầu tích năng, máy nén khí, bộ điều hòa lực phanh... và nguyên lý hoạt động của chúng để đảm bảo cho phanh an toàn và đáng tin cậy. Với kiến thức đã học được từ chương này, chúng ta có sự hiểu biết hơn về hệ thống phanh ô tô tải đầu kéo HD700 từ đó có thể áp dụng những biện pháp phù hợp duy trì và năng cao hiệu suất làm việc của hệ thống.
CHƯƠNG 2
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG PHANH Ô TÔ TẢI ĐẦU KÉO HD700
Số liệu đầu vào như bảng 2.2.
2.1. Moment phanh theo điều kiện bám.
2.1.2. Xác định tọa độ trọng tâm a, b
Trường hợp ô tô đầy tải:
Tọa độ trọng tâm của xe a, b, hg
Trong đó: Ga : trọng lượng toàn bộ của xe.
Ga1, Ga2: trọng lượng phân bố lên cầu trước và cầu sau của xe.
Gọi thứ tự các cầu tính từ phía đầu xe trở lùi là cầu 1, cầu 2, cầu 3.
Gọi chung cầu 1 là cầu trước và cầu 2, cầu 3 là cầu sau.
Như vậy ta có:
L0 = 3050 [mm] : khoảng cách giữa cầu 1 và cầu 2.
DL = 1300 [mm] : khoảng cách giữa cầu 2 và cầu 3.
=> L = 3050 + 1300/2 = 3700 [mm] : chiều dài cơ sở của xe.
Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc: a, b
Theo sơ đồ hình 2.1. ta có :
a + b = L (2.2)
=? b = L – a = 3700 - 2168 = 1532 [mm]
Vậy ta đã tính được tọa độ trọng tâm với trường hợp xe đầy tải là:
+ a = 2,168 [m]
+ b = 1,532 [m]
+ hg = 1,5 [m]
2.1.1. Số liệu đã biết
- Tải trọng bản thân: Ga = 20130 kg
+ Tải trọng phân bố lên cầu trước: Ga1 = 6530 kg
+ Tải trọng phân bố lên cầu giữa: Gs = 11800 kg
- Tọa độ trọng tâm theo chiều cao: Chọn gần đúng hg = 1500 (mm).
Ta tra được ký hiệu lốp xe: 12R22,5 - 16PR
Với: 12,00 : bề rộng của lốp (inch) nên B = 12,00.25,4 = 304,8 (mm)
R- cấu trúc lớp mành lốp
Đường kính vành bánh xe (inch) nên d = 22.5.25,4 = 571,5 (mm)
=> rbx = 0,94.590,5 = 555,07[mm] = 0,555 [m]
2.1.3. Xác định mô men phanh yêu cầu
a. Trường hợp ô tô đầy tải
Khi phanh, bỏ qua lực cản gió Pw và lực cản lăn Pf1, Pf2 vì khi phanh vận tốc giảm dần rất nhanh, nếu như phanh đến vận tốc V = 0 thì lực Pf1+ Pf2 rất nhỏ so với PP1+PP2.
Từ đó ta có lực phanh cực đại tác dụng lên bánh xe ở cầu trước và sau là :
- Lực phanh sinh ra ở cầu trước:
Pp1 = j.Z1 [N] (2.6)
- Lực phanh sinh ra ở cầu sau:
Pp2 = j.Z2 [N] (2.7)
Từ (2.4) và (2.6) ta có lực phanh sinh ra ở một bánh của cầu trước là :
L = 3700 [m]
b = 1,532 [m]
hg = 1,5 [m]
=> Pp1 = 49189 [N]
Từ (2.5) và (2.7) ta có lực phanh cần sinh ra ở một bánh của cầu sau là:
=> Pp2 = 55644 [N]
+ Mô men phanh cần sinh ra ở 1 cơ cấu phanh trước:
Mp1 = Pp1.rbx (2.10)
Trong đó : rbx : bán kính làm việc của bánh xe
Mp1 = 49166. 0,555 = 27287 [Nm] (2.11) + Mô men cần sinh ra ở cơ 1 cấu phanh sau:
Mp2 = Pp2.rbx = 55644.0,555 = 30882 [Nm]
2.2 Xác định momen mà cơ cấu phanh sinh ra
2.2.1. Các số liệu cơ bản
Cơ cấu phanh trước:
dt: đường kính bề mặt ma sát của trống phanh: dt= 480 (mm)
b: bề rộng má phanh: b = 140 (mm)
b: góc ôm má phanh: b = 1140
Các kích thước: h’ = 140 (mm): h” = 160 (mm),
h = h’ + h” = 140+160 = 300 (mm)
D1 = 185 (mm):đường kính làm việc của màng bầu phanh trước
Cơ cấu phanh sau:
dt : đường kính trống phanh: dt= 414 (mm)
b : bề rộng má phanh: b = 175 (mm)
b : góc ôm má phanh: b = 1160
a0, a1 : góc đặt tấm ma sát: a0 = 330: a1 = 1450
Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh không phụ thuộc vào giá trị lực ép tác dụng lên guốc và có dạng tổng quát :
q = qmax.y(a)
Hệ số ma sát m giữa trống và má phanh không phụ thuộc vào chế độ phanh.
Đối với cơ cấu phanh đang khảo sát và tính toán, guốc phanh chỉ có một bậc tự do nên xét trường hợp áp suất trên má phanh phân bố theo quy luật đường sin:
q= qmax.sina. (2.12)
Với:
a0 = 330
a1 = 1470
rt = 480/2 = 240 (mm)
s1 = 182 (mm)
Thay các giá trị trên vào (5.19) và (5.20)
Ở đây, cơ cấu ép bằng cam nên ta có: Mp1 = Mp2: A1 = A2 = A và B1 = B2 = B.
Ở đây:
p: áp suất trong bầu phanh: p = (0,55 0,7 (MN /m2)
chọn sơ bộ p = 0,6 (MN/m2) = 0,60.106 (N/m2)
Diện tích làm việc của màng bầu phanh trước:
D1 = 185 (mm): đường kính làm việc của màng bầu phanh trước
Thay các giá trị trên vào (2.20) ta có: Pd1= 16119,98 [N]
Thay Pd1 vào (2.18) và (2.19) ta có:
Lực ép tác dụng lên guốc tự siết:
dk : đường kính vòng tròn cơ sở của cam quay: dk = 38(mm)
m : hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh, m = 0,32 ÷ 0,38, chọn m = 0,35
A, B: hệ số kết cấu
=> P1 = 47855 (N)
Lực ép tác dụng lên guốc tự tách:
P2 = 70923(N)
Với cơ cấu ép bằng cam ta có mô men do 2 guốc sinh ra bằng nhau: A1= A2 = A và B1=B2 = B, ta có mô men mà cơ cấu phanh sinh ra :
Mô men phanh do một cơ cấu phanh ở cầu trước sinh ra là:
Với h1 = h2 = h = 360 (mm)
MP1t=22814 [N.m]
2.2.2. Tính toán hiệu quả phanh
Để xác định được quãng đường phanh thực tế, cần nghiên cứu quá trình phanh qua các đồ thị thực nghiệm thể hiện mối quan hệ giữa lực phanh Pp sinh ra ở các bánh xe (hoặc mômen phanh Mp) với thời gian t. Đồ thị này được gọi là giản đồ phanh (hình 2.6).
Trên giản đồ phanh (hình 2.6), gốc tọa độ được coi là thời điểm người lái phát hiện ra chướng ngại vật ở phía trước và nhận thức được rằng cần phải thực hiện phanh xe. Thời gian các giai đoạn trong quá trình phanh xe thực tế được xác định cụ thể như sau:
t1 : thời gian phản xạ của người lái, tức là từ lúc bắt đầu thấy được chướng ngại vật cho đến lúc tác dụng vào bàn đạp phanh. Thời gian này phụ thuộc vào trình độ của người lái. Thời gian t1 nằm trong giới hạn [s].
t2 : thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh do khắc phục hành trình tự do trong hệ thống, tức là thời gian từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào tang phanh. Thời gian này phụ thuộc vào kết cấu dẫn động phanh. Đối với phanh khí nén [s].
Giản đồ phanh (hình 2.2) đã được đơn giản hóa, còn giản đồ phanh lấy từ thực nghiệm có dạng đường gợn sóng nhấp nhô.
2.2.3. Gia tốc chậm dần khi phanh
Thay các số liệu vào (2.22) ta được: jpmax = 0,7.9,81 = 6.867 [ m2 ]
2.2.4. Thời gian phanh
Như vậy quá trình phanh kể từ khi người lái nhận được tind hiệu cho đến khi ô tô dừng hẳn kéo dài trong thời gian t như sau :
tp = t1 + t2 + t3 + t4 = 0,5 + 0,3 + 0,6 + 0,9 = 2,3 [s]
2.2.5. Quãng đường phanh
Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ô tô. Cũng vì vậy mà trong tính năng kỹ thuật của ô tô, các nhà máy chế tạo thường cho biết quáng đường phanh của ô tô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định.
So với các chỉ tiêu khác thì quãng đường phanh là chỉ tiêu mà người lái xe có
thể nhận thức được một cách trực quan và dễ dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử trí tốt trong khi phanh ô tô trên đường.
Quãng đường phanh thực tế là:
Sp = S1 + S2
Sp = 6,56 + 3,13 = 9,69 [m]
2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả phanh ô tô tải đầu kéo HD700
2.3.1. Cơ sở lý thuyết
Từ các giả thiết trên, sơ đồ khảo sát động lực học quá trình phanh xe được đưa ra như trên hình 2.7.
g : gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s2)
v : vận tốc của xe khi phanh (m/s)
t : thời gian phanh (s)
Jp : gia tốc chậm dần khi phanh (m/s2)
Pf: lực cản lăn ở các bánh xe với mặt đường
kw : hệ số cản không khí (N.s2/m4):
F : diện tích cản chính diện (m2):
v : tốc độ chuyển động tương đối giữa ô tô và không khí (m/s).
Như vậy phương trình cân bằng lực tác dụng lên ô tô chở hàng hóa khi phanh trong trường hợp này gần đúng được viết như sau:
Pj = PP + Pf + Pi (2.33)
Với: PP = PP1 + P
2.3.4. Ảnh hưởng của thông số về hệ thống phanh
a. Ảnh hưởng của thời gian tác động phanh
Điều kiện đầu vào của bài toán tương tự như trường hợp khảo sát ảnh hưởng của hệ số tốc độ tăng lực phanh. Vận tốc bắt đầu phanh
Khảo sát trên đường nhựa với tình trạng mặt đường là khô tương ứng với hệ số bám và hệ số cản lăn chọn như sau: Đường đất, mặt đường khô: v0 = 30 km/h; j = 0,7 và f = 0,018; α = 0.
Thông số thay đổi là thời gian chậm tác động phanh của phanh ô tô lần lượt là: Tc = 1 s đến Tc = 0.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả phanh như bảng 2.2.
Nhận xét: Khi người lái xe càng chậm tác động phanh thì thời gian phanh, quãng đường phanh và gia tốc phanh càng tăng, còn lực phanh không thay đổi nhiều. Cho nên trong quá trình sử dụng và bảo dưỡng sửa chữa xe, cần điều chỉnh cơ cấu phanh cũng như khe hở má phanh và trống phanh đến giá trị nhỏ nhất cho phép về yêu cầu kỹ thuật nhằm đạt được hiệu quả phanh xe là tốt nhất.
2.3.5 Ảnh hưởng thông số về điều kiện đường
a. Ảnh hưởng của hệ số bám:
Vận tốc bắt đầu phanh v0 = 30 km/h: Khảo sát trong trường hợp xe ô tô chuyển động xuống dốc trên đường nhựa ở điều kiện mặt đường khô với hệ số cản lăn là: f = 0,018 và hệ số bám thay đổi: φ = 0,1 - 0,8
Nhận xét: Kết quả khảo sát đối với đường nhựa cho ta thấy hệ số bám có ảnh hưởng lớn tới hiệu quả phanh (thông qua gia tốc chậm dần cực đại khi phanh), nghĩa là ảnh hưởng tới an toàn chuyển động của xe ô tô khi phanh trên đường xuống dốc.
b. Ảnh hưởng của độ dốc mặt đường
Điều kiện ban đầu của bài toán:
Vận tốc bắt đầu phanh v0 = 30 km/h: Khối lượng toàn bộ xe m = 20130 kg khảo sát trên đường nhựa ở cấp độ dốc khác nhau với tình trạng mặt đường là khô và ẩm ướt tương ứng với hệ số bám và hệ số cản lăn chọn như sau: Đường đất, mặt đường khô: j = 0,7 và f = 0,018.
2.3.6. Ảnh hưởng thông số về điều kiện sử dụng
* Ảnh hưởng của vận tốc ban đầu đến hiệu quả phanh:
Điều kiện đầu của bài toán: Khối lượng toàn bộ xe m = 20130 kG: Độ dốc mặt đường α = 0. Hệ số bám, hệ số cản lăn chọn theo kết quả thực nghiệm: Đường nhựa, mặt đường khô: j = 0,7: f = 0,018.
Thay đổi vận tốc bắt đầu phanh từ 15 đến 60 km/h.
Nhận xét: Vận tốc phanh ban đầu phanh có ảnh hưởng đến các chỉ tiêu của
hiệu quả phanh, vận tốc càng lớn thì quãng đường phanh, thời gian phanh càng tăng lên nhanh, riêng gia tốc phanh không đổi mà luôn giữ nguyên giá trị và lực phanh không thay đổi nhiều.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Trong chương đề cập đến việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của hệ thống phanh ô tô tải đầu kéo HD700. Chúng ta đã tiến hành phân tích và đánh giá các yếu tố này từ nhiều góc độ khác nhau, nhằm hiểu rõ hơn về tác động của chúng đối với hiệu suất hoạt động và độ an toàn của phương tiện.
Chúng ta đã nhấn mạnh về tầm quan trọng của việc duy trì và kiểm soát các yếu tố này để đảm bảo rằng hệ thống phanh luôn hoạt động ổn định và hiệu quả trong mọi tình huống. Điều này không chỉ tăng cường an toàn cho người và hàng hóa trên đường mà còn giảm thiểu nguy cơ sự cố và hao mòn của các thành phần phanh.
CHƯƠNG 3
KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TẢI ĐẦU KÉO HD700
3.1. Một số lưu ý trong quá trình khai thác, sử dụng
3.1.1. Trước khi đưa ô tô vào sử dụng
Khi lên ô tô, người lái cần kiểm tra vị trí tay số để đảm bảo ô tô đang ở tay số 0.
Khi nổ máy, người lái đạp nhẹ chân ga để nạp khí nén vào bình chứa nhanh hơn, áp suất trong hệ thống không được nhỏ hơn 4,5 KG/cm2 mới cho ô tô chuyển động.
Đạp thử phanh 1, 2 lần kiểm tra mức độ làm việc của hệ thống phanh; các kim đồng hồ báo áp suất phải quay khi đạp phanh. Khi nhả phanh thì yêu cầu nghe rõ tiếng khí nén xả ra môi trường.
3.1.2. Trong quá trình ô tô chuyển động trên đường
Khi bắt đầu cho ô tô chuyển động, người lái có thể thử phanh để đảm bảo hệ thống phanh hoạt động tốt.
Khi cơ cấu phanh bị ướt, cần rà phanh cho tới khi nước ở trên bề mặt ma sát và trên tang phanh bay hơi hết để khôi phục lại trạng thái làm việc bình thường của hệ thống phanh.
3.2. Những hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh khí nén
Điều kiện làm việc của dẫn động phanh bằng khí nén liên tục chịu áp lực lớn của khí nén nên các chi tiết dễ bị hư hỏng, rò rỉ khí nén ra ngoài, làm cho phanh kém tác dụng hoặc mất hiệu quả.
Những hiện tượng hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh khí nén, nguyên nhân, cách khắc phục được thể hiện trong bảng 3.1.
3.3. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh khí nén
3.3.1. Bảo dưỡng thường xuyên
Nội dung này được thực hiện hàng ngày trước khi ô tô hoạt động, khi dừng nghỉ hay sau mỗi hành trình của ô tô, do người sử dụng trực tiếp thực hiện. Các nội dung cần thực hiện như sau:
Làm sạch bên ngoài các cụm chi tiết của hệ thống phanh:
Kiểm tra độ kín khít của hệ thống dẫn động khí nén:
3.3.3. Bảo dưỡng định kỳ cấp 2.
Bảo dưỡng cấp 2 được tiến hành cứ sau khoảng 7000 ÷ 10000 km hoạt động của ô tô. Ngoài các nội dung như trong bảo dưỡng cấp 1, bảo dưỡng cấp 2 cần phải tiến hành thêm các công việc sau:
Kiểm tra sự làm việc của máy nén khí, mức độ bắt chặt của nó vào động cơ và độ căng của dây đai. Nếu cần thiết, điều chỉnh độ căng dây đai và xiết chặt máy nén khí:
Kiểm tra tình trạng, độ kín của các ống dẫn của hệ thống phanh, sự hoạt động của van an toàn, nếu cần thiết có thể khắc phục hiện tường rò rỉ khí nén:
3.4. Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống phanh khí nén
3.4.1. Kiểm tra các hành trình bàn đạp phanh
a. Nội dung kiểm tra
- Sự lắp đặt của bàn đạp phanh:
- Hành trình tự do:
- Hành trình làm việc:
b. Phương pháp kiểm tra
Hành trình tự do hệ thống phanh là độ rơ trong cả hệ thống kể từ khi đạp lên bàn đạp phanh đến khi má phanh sát vào tang phanh để thực hiện phanh. Hành trình tự do nhỏ dễ gây bó phanh, hành trình lớn làm giảm hiệu quả phanh cũng như làm tăng quãng đường phanh. Trong thời gian làm việc, hành trình tự do ngày càng tăng lên do sự mài mòn của các cơ cấu, chi tiết chịu ma sát.
3.4.2. Kiểm tra điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh
Trong quá trình sử dụng do má phanh bị mòn, khe hở tăng nên phải điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và tang phanh. Khe hở giữa má phanh và tang phanh có ảnh hưởng đến hành trình tự do và hiệu quả phanh, khả năng ổn định, dẫn hướng khi phanh. Nếu khe hở này khác nhau ở các bánh xe sẽ làm hiệu quả phanh các bánh xe khác nhau gây hiện tượng phanh lệch, làm mất ổn định dẫn hướng. Nếu khe hở không đều, trống phanh bị ô van sẽ làm phanh bị giật cục.
Khe hở giữa má phanh và tang phanh được đo ở phía trên và phía dưới của má phanh và tang phanh nhờ căn lá (ở tang phanh có khoét lỗ nhỏ để kiểm tra). Sau khi sửa chữa và lắp ráp cơ cấu phanh cần điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và tang phanh đúng quy định để đảm bảo các bánh xe ăn đều khi phanh.
* Quan sát sự hoạt động của cam quay ở hệ thống phanh khí nén:
- Kiểm tra sự lăn trơn bằng cách kích nâng và quay các bánh xe, xác định sự va chạm của má phanh với tang phanh:
- Kiểm tra sự rò rỉ khí nén khi đạp phanh:
- Kiểm tra sự bó phanh bằng cách xác định nhiệt độ tang phanh khi thử trên đường qua mùi khét cháy của tấm ma sát (mùi khét đặc trưng):
- Kiểm tra sự lăn trơn toàn bộ bánh xe khi thử trên đường bằng, cắt ly hợp hay nhả số về số 0. Nhận xét và đánh giá theo kinh nghiệm sử dụng:
* Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang phanh:
Trong quá trình tháo lắp, sửa chữa: điều chỉnh độ tròn của má phanh được tiến hành độc lập cho từng cặp má phanh nhờ quay đầu bu lông sẽ làm quay chốt lệch tâm. Thông thường khi điều chỉnh khe hở người ta tiến hành như sau: kích cầu lên, quay bánh xe, tiến hành điều chỉnh vặn chốt lệch tâm để cho bánh xe ngừng quay, sau đó nới ra từ từ để bánh xe quay được (thường là một vòng) và không chạm sát má phanh là được, tiến hành điều chỉnh chốt lệch tâm của má phanh bên kia cũng tương tự.
3.4.3. Kiểm tra máy nén khí
a. Nội dung kiểm tra.
Kiểm tra siết chặt ốc mặt máy nén khí. Kiểm tra, điều chỉnh bộ phận căng dây đai dẫn động máy nén khí từ trục khuỷu động cơ. Dây đai dẫn động máy nén khí phải đảm bảo căng, khi tác dụng một lực 4 kG vào giữa dây thì độ võng bằng 5 ÷ 8 mm. Độ căng dây đai điều chỉnh bằng cách dịch máy nén khí. Để điều chỉnh cần phải tháo ốc bắt đế máy nén khí với giá, dùng ốc điều chỉnh để tăng, giảm độ căng dây đai, sau đó siết chặt lại và hãm đế điều chỉnh.
b. Phương pháp kiểm tra.
Dùng đồng hồ so để đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của các chi tiết trong cụm xy lanh - piston. Các thông số kỹ thuật như sau:
- Độ côn, độ ô van xy lanh cho phép ≤ 0,05 mm.
- Khe hở giữa piston và xy lanh ≤ 0,15 mm.
- Khe hở miệng của vòng găng 0,25 ÷ 0,5 mm.
3.4.5. Kiểm tra bầu phanh
Bầu phanh bị hở thường là do màng bầu phanh bị rách. Thời gian sử dụng của
màng chắn là khoảng 2 năm. Sau thời gian này, dù màng chắn còn nguyên cũng nên thay mới để đảm bảo cho điều kiện làm việc. Cần phải kiểm tra độ kín khít của bầu phanh vào mỗi kỳ bảo dưỡng bằng nước xà phòng. Việc kiểm tra được tiến hành như sau:
- Kiểm tra áp suất lớn nhất ở bầu phanh bánh xe khi phanh, có thể quan sát trên đồng hồ đo áp suất, hoặc dùng đồng hồ đo áp suất nối với đường khí nén vào bầu phanh. Khi đạp phanh và giữ nguyên chân phanh thì áp suất rơi vào khoảng từ 4 ÷ 5 kG/cm2 hay 0,4 ÷ 0,5 Mpa.
3.4.7. Kiểm tra hiệu quả phanh của hệ thống phanh công tác.
a. Nội dung kiểm tra
Kiểm tra quãng đường phanh hoặc gia tốc chậm dần khi phanh.
- Quãng đường phanh Sp:
- Gia tốc chậm dần Jp và góc lệch quỹ đạo chuyển động của xe.
Các yêu cầu về xe thử, đoạn đường thử phanh và các điều kiện khác phải đúng theo tiêu chuẩn hiện hành để đảm bảo an toàn cho người và phương tiện trong quá trình thử phanh.
b. Tiêu chuẩn đánh giá
Quãng đường phanh Sp (m) hoặc gia tốc chậm dần khi phanh Jpmax (m/s2) với chế độ thử khi xe không tải ở tốc độ 30 km/h phải thỏa mãn theo QCVN 09:2015/BGTVT năm 2015.
3.4.9. Những chú ý khi đưa vào khai thác, sử dụng
a. Trước khi đưa ô tô vào sử dụng
Trước khi cho ô tô di chuyển, cần kiểm tra áp suất khí nén trong hệ thống phanh bằng cách quan sát trên đồng hồ chỉ áp suất khí nén ở trong buồng lái (trên bảng táp lô) nếu mức áp suất đã nằm trong khoảng cho phép thì mới được phép cho ô tô di chuyển. Áp suất khí nén để có thể phanh có tác dụng rơi vào khoảng 4 kG/cm2 trở lên tùy loại ô tô.
b. Khi đưa ô tô vào sử dụng
Hạn chế phanh đột ngột để lết bánh xe trên đường làm lốp nhanh mòn và hiệu quả phanh không cao.
Di chuyển ô tô ở tốc độ cho phép để hạn chế việc phanh ô tô ở tốc độ quá lớn hoặc phải phanh liên tục, vì như vậy sẽ làm cơ cấu phanh nóng lên, làm giảm hệ số ma sát giữa má phanh và tang phanh, đồng thời làm cho các chi tiết chịu ma sát của hệ thống phanh nóng lên quá mức sẽ làm giảm tuổi thọ và làm giảm hiệu quả của quá trình phanh.
c. Sau một hành trình sử dụng ô tô.
Quan sát, đánh giá lại tình trạng của hệ thống phanh.
Rửa, vệ sinh toàn bộ xe để tránh tình trạng bụi bẩn bám lên bề mặt các chi tiết của hệ thống phanh làm giảm khả năng thoát nhiệt cũng như gây ăn mòn cho các chi tiết.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Đã đi sâu vào việc khai thác hoặc bảo dưỡng, sửa chữa, cách sử dụng hệ thống phanh một cách hiệu quả, đề xuất một số biện pháp một số biện pháp cải thiện hiệu suất hoặc an toàn của hệ thống phanh khí nén trên xe ô tô đầu kéo HD700 đảm bảo cho quá trình di chuyển đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Việc hiểu rõ về cấu tạo và hoạt động của hệ thống phanh không chỉ giúp chúng ta nhận biết và giải quyết các vấn đề kỹ thuật một cách hiệu quả mà còn tăng cường khả năng phòng ngừa tai nạn. Chúng ta đã nhận thấy rằng sự bảo dưỡng định kỳ và kiểm tra định kỳ của hệ thống phanh là cực kỳ quan trọng để duy trì hiệu suất hoạt động và đảm bảo an toàn khi vận hành xe.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian thực hiện với sự hướng dẫn và kiểm tra tận tình, chu đáo, tỉ mỉ của thầy giáo : ThS……………. cùng với sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án đã hoàn thành Đồ án tốt nghiệp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả phanh ô tô tải đầu kéo HD700 tôi đã hoàn thành được các nội dung sau:
1. Đặc điểm kết cấu hệ thống phanh ô tô tải đầu kéo HD700
2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng phanh ô tô tải đầu kéo HD700
- Thời gian phanh
- Quãng đường phanh
- Ảnh hưởng của thông số về hệ thống phanh
- Ảnh hưởng thông số về điều kiện đường
- Ảnh hưởng thông số về điều kiện sử dụng
3. Khai thác sử dụng hệ thống phanh ô tô tải đầu kéo HD700
Mặc dù nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy. Nhưng do khả năng của bản thân còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn ít nên trong quá trình tính toán khảo sát và thực hiện các bản vẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong được sự đóng góp chỉ bảo của các thầy giáo và các đồng chí.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TP, Hồ Chí Minh, ngày ... tháng ... năm 20...
Học viên thực hiện
....................
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên, Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo (Tập 2), Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội - 1971.
[2]. Nguyễn Phúc Hiểu - Vũ Đức Lập, Lý thuyết ô tô Quân sự, Nhà xuất bản Quân đội Nhân dân, Hà Nội - 2002.
[3]. Vũ Đức Lập, Hướng dẫn thiết kế môn học “Kết cấu tính toán ô tô Quân sự” (Tập V: Hệ thống phanh), Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội - 1998.
[4]. Vũ Đức Lập, Kết cấu và tính toán ô tô (Tập 2), Nhà xuất bản Quân đội Nhân dân, Hà Nội - 2015.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"